2019年高考物理備考 優(yōu)生百日闖關(guān)系列 專題09 恒定電流(含解析).docx
《2019年高考物理備考 優(yōu)生百日闖關(guān)系列 專題09 恒定電流(含解析).docx》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2019年高考物理備考 優(yōu)生百日闖關(guān)系列 專題09 恒定電流(含解析).docx(4頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
專題09 恒定電流 第一部分名師綜述 恒定電流主要考查以"電路"為核心的三部分內(nèi)容:一是以部分電路的歐姆定律為中心,考查直流電路的基本概念、伏安法測電阻、電功和電熱等問題;二是以閉合電路的歐姆定律為中心,考查電源的作用、閉合電路的功率分配和能量轉(zhuǎn)化的關(guān)系、電路的路端電壓與電源電動勢和內(nèi)陰天的關(guān)系;三是以電路中的電工儀表的使用為中心,考查電學(xué)實(shí)驗(yàn)中儀器的選取、電表的讀數(shù)、實(shí)物連接、數(shù)據(jù)處理和誤差分析等問題.尤其是電學(xué)知識聯(lián)系實(shí)際的問題和探究實(shí)驗(yàn)問題是近幾年高考考查的熱點(diǎn). 歐姆定律、焦耳定律往往與電磁感應(yīng)現(xiàn)象相交叉滲透;電功率、焦耳熱計(jì)算往往與現(xiàn)實(shí)生活聯(lián)系較密切,是應(yīng)用型、能力型題目的重要內(nèi)容之一,也是高考命題熱點(diǎn)內(nèi)容之一。歷屆高考命題形式一是以選擇、填空方式考查知識;二是與靜電、磁場和電磁感應(yīng)結(jié)合的綜合題,值得說明的是,近年來高考在對本章的考查中,似乎更熱衷于電路的故障分析.這類題通常都來自生活實(shí)際,是學(xué)生應(yīng)具備的基本技能.尤其引人關(guān)注的是電路實(shí)驗(yàn)有成為必考題的趨勢. 第二部分精選試題 一、單選題 1.畢節(jié),是全國唯一一個以“開發(fā)扶貧、生態(tài)建設(shè)”為主題的試驗(yàn)區(qū),是國家“西電東送”的主要能源基地。如圖所示,赫章的韭菜坪建有風(fēng)力發(fā)電機(jī),風(fēng)力帶動葉片轉(zhuǎn)動,葉片再帶動轉(zhuǎn)了(磁極)轉(zhuǎn)動,使定子(線圈,不計(jì)電阻)中產(chǎn)生電流,實(shí)現(xiàn)風(fēng)能向電能的轉(zhuǎn)化。若葉片長為l,設(shè)定的額定風(fēng)速為v,空氣的密度為ρ,額定風(fēng)速下發(fā)電機(jī)的輸出功率為P,則風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能的效率為 A.2Pπρl2v3 B.6Pπρl2v3 C.4Pπρl2v3 D.8Pπρl2v3 【答案】 A 【解析】 【詳解】 風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能的工作原理為將風(fēng)的動能轉(zhuǎn)化為輸出的電能,設(shè)風(fēng)吹向發(fā)電機(jī)的時間為t,則在t時間內(nèi)吹向發(fā)電機(jī)的風(fēng)的體積為V=vt?s=vt?πl(wèi)2,則風(fēng)的質(zhì)量M=ρV=ρvt?πl(wèi)2,因此風(fēng)吹過的動能為Ek=12Mv2=12ρvt?πl(wèi)2?v2,在此時間內(nèi)發(fā)電機(jī)輸出的電能E=p?t,則風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能的效率為η=EEk=2pπρl2v3,故A正確,BCD錯誤。 2.如圖所示,理想變壓器原線圈兩端A、B接在電動勢E=8V、內(nèi)阻r=2Ω的交流電源上,理想變壓器的副線圈兩端與滑動變阻器R相連,滑動變阻器阻值可在0~10Ω范圍內(nèi)變化,變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為1∶2 ,下列說法正確的是 A.副線圈兩端輸出電壓U2=16V B.副線圈中的電流I2=2A C.當(dāng)電源輸出功率最大時,滑動變阻器接入電路中的阻值R=8Ω D.當(dāng)電源輸出功率最大時,滑動變阻器接入電路中的阻值R=4Ω 【答案】 C 【解析】 【詳解】 設(shè)原副線圈中的匝數(shù)分別為n1和n2,電流分別為I1和I2,電壓分別為U1和U2,則有:U1=E-I1r,電阻R消耗的功率為:P=U2I2=U1I1,即為:P=(E-I1r)I1=-I12r-EI1,可見電流為:I1=E2r=822A=2A時,P有最大值,此時U1=4V,副線圈兩端輸出電壓U2=2U1=8V,副線圈中的電流I2=122A=1A,此時滑動變阻器接入電路中的阻值R=U2I2=8Ω,故C正確、ABD錯誤。 3.如圖所示電路,初始時滑動變阻器的滑片P恰好位于中點(diǎn)位置,當(dāng)開關(guān)S閉合時,三個小燈泡L1、L2、L3恰好都正常發(fā)光,且亮度相同,電源電動勢為E,內(nèi)阻為r,下列說法正確的是 A.三個燈泡的額定電壓相同 B.此時三個燈泡的電阻按從大到小排列是L2、L3、L1 C.當(dāng)滑片P稍微向左滑動,燈L1和L3變暗,燈L2變亮 D.當(dāng)滑片P稍微向右滑動,燈L1和L3變暗,燈L2變亮 【答案】 D 【解析】 【詳解】 AB.由圖知,變阻器R與3燈并聯(lián)后與2燈串聯(lián),最后與1燈并聯(lián)。三個小燈泡L1、L2、L3都正常發(fā)光,且亮度相同,說明額定功率相同;因燈1兩端電壓大于燈2、3兩端電壓,根據(jù)P= U2/R可知燈1的電阻最大;對于燈2、3:通過2的電流大于3的電流,當(dāng)兩燈泡的功率相同時,由公式P=I2R分析可知,2的電阻小于3的電阻??梢姡?燈電阻最大,2燈電阻最小。根據(jù)P= U2/R可知,額定功率相等,電阻不等,額定電壓不等,故AB錯誤。 CD.若將滑片P向左滑動時,變阻器在路電阻增大,外電阻增大,根據(jù)閉合電路歐姆定律得知,干路電流I減小,路端電壓U增大,則L1變亮。通過L2電流I2=I-I1,I減小,I1增大,則I2減小,故L2變暗。L3電壓U3=U-U2,U增大,U2減小,則U3增大,故L3變亮。故C錯誤;同理當(dāng)滑片P稍微向右滑動,燈L1和L3變暗,燈L2變亮,D正確。 故選D。 【點(diǎn)睛】 本題首先要搞清電路的連接方式,其次按“局部→整體→局部”的思路進(jìn)行分析.三個燈比較電阻的大小,可兩兩進(jìn)行比較,根據(jù)條件關(guān)系選擇恰當(dāng)?shù)墓剑β氏嗤臈l件下,已知電壓的大小關(guān)系,根據(jù)公式P=U2 /R ,比較電阻的大??;已知電流的大小關(guān)系,根據(jù)公式P=I2R比較電阻的大?。? 4.如圖所示,已知R1=R4=0.5 Ω,r=1Ω,R2=6 Ω,R3的最大阻值為6 Ω。在滑動變阻器R3的滑片K由最下端向最上端滑動過程中,下列說法不正確的是( ) A.定值電阻R4的功率、電源的總功率均減小 B.電源的輸出功率變小 C.電源的效率先增大后減小 D.MN并聯(lián)部分的功率先增大后減小 【答案】 C 【解析】 【分析】 在滑動變阻器R3的滑片K由最下端向最上端滑動過程中,滑動變阻器的電阻變大,總電阻變大,總電流減小,從而分析選項(xiàng)A;當(dāng)外電路電阻等于電源內(nèi)阻時電源輸出功率最大,分析選項(xiàng)B;電源的效率η=IUIE=UE=IRI(R+r)=11+rR,從而分析C;若將R1+R4等效為電源的內(nèi)阻,則此時等效電源內(nèi)阻為r′=2Ω;因當(dāng)外電路電阻等于電源內(nèi)阻時電源輸出功率最大,從而分析選項(xiàng)D. 【詳解】 在滑動變阻器R3的滑片K由最下端向最上端滑動過程中,滑動變阻器的電阻變大,總電阻變大,總電流減小,則根據(jù)P4=I2R4可知定值電阻R4的功率減小,根據(jù)P=IE可知電源的總功率減小,選項(xiàng)A正確;因當(dāng)外電路電阻等于電源內(nèi)阻時電源輸出功率最大,而R1+R4=r,則當(dāng)變阻器電阻變大時,外電路電阻遠(yuǎn)離電源內(nèi)阻,則電源的輸出功率減小,選項(xiàng)B正確;電源的效率η=IUIE=UE=IRI(R+r)=11+rR,則當(dāng)外電路電阻R變大時,電源的效率變大,選項(xiàng)C錯誤;若將R1+R4等效為電源的內(nèi)阻,則此時等效電源內(nèi)阻為r′=2Ω;滑動變阻器R3的滑片K由最下端向最上端滑動過程中,MN之間的電阻從0增加到3Ω,則因當(dāng)外電路電阻等于電源內(nèi)阻時電源輸出功率最大,可知當(dāng)MN之間的電阻等于2Ω時,MN之間的功率最大,則在滑動變阻器R3的滑片K由最下端向最上端滑動過程中,MN并聯(lián)部分的功率先增大后減小,選項(xiàng)D正確;此題選擇不正確的選項(xiàng),故選C. 【點(diǎn)睛】 此題是動態(tài)電路的分析問題;關(guān)鍵是知道當(dāng)外電路電阻等于電源內(nèi)阻時電源輸出功率最大,并且會將電路進(jìn)行必要的等效,再進(jìn)行分析. 5.某同學(xué)將一電路中電源的總功率PE、輸出功率PR和電源內(nèi)部發(fā)熱功率Pr隨電流I變化的圖線畫在了同一坐標(biāo)上,如圖所示。則該電路( ) A.電源的電動勢E=3V,內(nèi)電阻r=3Ω B.電流為1A時,外電阻為2Ω C.b表示電源的輸出功率,最大值為9W D.外電阻為1Ω時,電源輸出功率為4.5W 【答案】 B 【解析】 【分析】 三種功率與電流的關(guān)系是:直流電源的總功率PE=EI,內(nèi)部的發(fā)熱功率Pr=I2r,輸出功率PR=EI-I2r,根據(jù)數(shù)學(xué)知識選擇圖線。根據(jù)圖線a斜率求解電源的電動勢。由圖讀出電流I=3A時,發(fā)熱功率Pr=I2r,求出電源的內(nèi)阻。當(dāng)電流為1A時,結(jié)合歐姆定律求出外電阻。 【詳解】 根據(jù)直流電源的總功率PE=EI,內(nèi)部的發(fā)熱功率Pr=I2r,輸出功率PR=EI-I2r,可知反映Pr變化的圖線是b,反映PE變化的是圖線a,反映PR變化的是圖線c。圖線a的斜率等于電源的電動勢,由得到E=93V=3V,內(nèi)部的發(fā)熱功率Pr=I2r,內(nèi)阻為r=932=1Ω,電源的最大輸出功率Pm=E24r=3241=94W,故A、C錯誤;當(dāng)電流為1A時,由I=ER+r,代入得到,R=2Ω.故B正確。外電阻為1Ω,等于內(nèi)阻時,電源輸出功率最大為E24r=94W.故D錯誤。 故選:B。 【點(diǎn)睛】 本題首先考查讀圖能力,物理上往往根據(jù)解析式來理解圖象的物理意義 6.在如圖所示的電路中,閉合開關(guān),將滑動變阻器的滑片向右移動一段距離,待電路穩(wěn)定后,與滑片移動前比較 A.燈泡L變亮 B.電容器C上的電荷量不變 C.電源消耗的總功率變小 D.電阻R0兩端電壓變大 【答案】 C 【解析】 A、C、滑動變阻器的滑片向右移動一點(diǎn),變阻器接入電路的電阻增大,外電路總電阻增大,根據(jù)閉合電路歐姆定律分析得知,流過電源的電流減小,則由P總=EI知電源的總功率變小,且流過燈泡的電流減小,燈泡L亮度變暗,故A錯誤,C正確;B、電源的路端電壓U=E-Ir增大,即電容器電壓增大將充電,電荷量將增大.故B錯誤.D、電阻R0只有在電容器充放電時有短暫的電流通過,穩(wěn)定狀態(tài)無電流,則其兩端的電壓為零不變,D錯誤;C、.故C正確.故選C. 【點(diǎn)睛】本題電路動態(tài)變化分析問題.對于電容器,關(guān)鍵是分析其電壓,電路穩(wěn)定時,與電容器串聯(lián)的電路沒有電流,電容器的電壓等于這條電路兩端的電壓. 7.激光閃光燈的電路原理如圖所示,電動勢為300V的電源向電容為6000μF的電容器C充電完畢后,通過外加高壓擊穿“火花間隙”間空氣,使電容器一次性向激光閃光燈放電,提供所有能量使閃光燈發(fā)出強(qiáng)光,則電容器放電過程釋放的電量和通過閃光燈的電流方向?yàn)? A.1.8C 向左 B.1.8C 向右 C.210-5C 向左 D.210-5C 向右 【答案】 B 【解析】 【詳解】 電容器充電后所儲存的電量為:Q=CU=600010-6300C=1.8C, 在放電過程中將所有的電量放出,所以電容器放電過程釋放的電量為1.8C 電容器充電后左極板帶正電,所以在放電過程中通過閃光燈的電流方向向右, 故應(yīng)選B。 8.如圖是一個多用電表的簡化電路圖。S為單刀多擲開關(guān),通過操作開關(guān),接線柱O可以接通1,也可以接通2、3、4、5或6。下列說法正確的是( ) A.當(dāng)開關(guān)S分別接1或2時,測量的是電流,其中S接2時量程較大 B.當(dāng)開關(guān)S分別接3或4時,測量的是電阻,其中A是紅表筆 C.當(dāng)開關(guān)S分別接5或6時,測量的是電阻,其中A是黑表筆 D.當(dāng)開關(guān)S分別接5和6時,測量的是電壓,其中S接5時量程較大 【答案】 B 【解析】 【分析】 要熟悉多用表的原理和結(jié)構(gòu),根據(jù)電表的結(jié)構(gòu)選出歐姆表、電壓表和電流表。 【詳解】 A項(xiàng):其中1、2兩檔用來測電流,接1時分流電阻相對更小,故接1時電表的量程更大,第1檔為大量程,那么S接2時量程較小,故A錯誤; B項(xiàng):3、4兩檔用來測電阻,其中黑表筆連接表內(nèi)電池的正極,故B為黑表筆;A與電源的負(fù)極相連,故A為紅表筆,B正確; C項(xiàng):當(dāng)開關(guān)S分別接5或6時,測量的是電壓,故C錯誤; D項(xiàng):要測量電壓,電流表應(yīng)與電阻串聯(lián),由圖可知當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)S旋到位置5、6時;測量電壓,電流表所串聯(lián)的電阻越大,所測量電壓值越大,故當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)S旋到6的量程比旋到5的量程大,故D錯誤。 【點(diǎn)睛】 本題考查多用表的原理,應(yīng)熟練掌握其測量原理,及電表的改裝辦法.明確電流表時表頭與電阻并聯(lián),電壓表時,表頭與電阻串聯(lián);而歐姆表時內(nèi)部要接有電源。 9.電動勢為E,內(nèi)阻為r的電源與可變電阻R1、R2、R3以及一平行板電容器連成如圖所示的電路.當(dāng)開關(guān)S閉合后,兩平行金屬板A、B間有一帶電液滴恰好處于靜止?fàn)顟B(tài).下列說法正確的是( ) A.將R1的滑片向右移動一小段距離,帶電液滴將向下運(yùn)動 B.將R2的滑片向右移動一小段距離,電容器兩極板的電荷量將增加 C.增大電容器兩板間的距離,電容器兩極板的電荷量將增加 D.減小R3的阻值,R2兩端的電壓的變化量小于R3兩端的電壓的變化量 【答案】 D 【解析】 A、將R1的滑片向右移動一小段距離,電容器兩端電壓與R3兩端電壓相等,保持不變,故液滴受到的電場力不變,那么,液滴受力不變,仍保持靜止,故A錯誤;B、將R2的滑片向右移動一小段距離,那么,接入電路的電阻增大,故電流減小,所以,R3兩端電壓減小,即電容器兩極板電壓減小,故電荷量Q=CU減小,故B錯誤;C、增大電容器兩板間的距離,電容器兩極板的電壓不變,電容器電容C=εr?s4πkd減小,那么電荷量Q=CU減小,故C錯誤;D、減小R3的阻值,電路電阻減小,電流增大,故內(nèi)壓降增大;那么R2兩端的電壓的變化量+r上電壓的變化量=R3兩端的電壓的變化量,所以R2兩端的電壓的變化量小于R3兩端的電壓的變化量,故D正確;故選D。 【點(diǎn)睛】電路問題一般先根據(jù)電路變化得到總電阻變化,從而由歐姆定律得到總電流的變化,即可由歐姆定律得到電壓的變化,從而得到支路電流的變化。 10.如圖所示的電路中,閉合開關(guān)后各元件處于正常工作狀態(tài),當(dāng)某燈泡突然出現(xiàn)故障時,電流表讀數(shù)變小,電壓表讀數(shù)變大.下列關(guān)于故障原因或故障后其他物理量的變化情況的說法中正確的是( ) A.L1燈絲突然短路 B.L2燈絲突然燒斷 C.電源的輸出功率一定變小 D.電容器C上電荷量減少 【答案】 B 【解析】 安培表在干路上,讀數(shù)變小,說明總電阻變大,A、L1燈絲突然短路,總電阻減小,電流表讀數(shù)變大,A錯誤;B、L2燈絲突然燒斷,總電阻增大,電流表讀數(shù)變小,電壓表讀數(shù)變大,B正確,C、電源的輸出功率P=UI,電壓增大而電流減小,輸出功率不一定變小,C錯誤;D、電流表讀數(shù)變小,燈泡1的分壓減小,并聯(lián)支路的電壓增大,電容器兩端的電壓增大,根據(jù)Q=CU知電容器的帶電量增大,D錯誤,故選B. 【點(diǎn)睛】本題考查了電路的動態(tài)分析,方法是:先從支路的變化,分析總電流和路端電壓的變化,再到支路,分析各用電器的電壓和電流的變化關(guān)系. 二、多選題 11.2015年8月,河南等地出現(xiàn)39℃以上的高溫,為了解暑,人們用電扇降溫.如圖所示為降溫所用的一個小型電風(fēng)扇電路簡圖,其中理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為n :1,原線圈接電壓為U的交流電源,輸出端接有一只電阻為R的燈泡和風(fēng)扇電動機(jī)D,電動機(jī)線圈電阻為r.接通電源后,電風(fēng)扇正常運(yùn)轉(zhuǎn),測出通過風(fēng)扇電動機(jī)的電流為I,則下列說法正確的是() A.風(fēng)扇電動機(jī)D兩端的電壓為Ir B.理想變壓器的輸入功率為UIn+U2n2R C.風(fēng)扇電動機(jī)D輸出的機(jī)械功率為UIn-I2r D.若電風(fēng)扇由于機(jī)械故障被卡住,則通過原線圈的電流為U(R+r)n2Rr 【答案】 BCD 【解析】 【分析】 電壓比等于匝數(shù)之比,電動機(jī)為非純電阻器件,風(fēng)扇消耗的功率為內(nèi)阻消耗+輸出的機(jī)械功率,被卡住后相當(dāng)于純電阻. 【詳解】 由變壓器的原理可知,風(fēng)扇電動機(jī)D兩端的電壓為U/n,因?yàn)殡婏L(fēng)扇中含有線圈,故不能利用歐姆定律求電壓,A錯誤;由變壓器功率特點(diǎn)可知,理想變壓器的輸入功率等于輸出功率為P2=U2I+U22R=UIn+U2n2R,B正確;風(fēng)扇電動機(jī)D輸出的機(jī)械功率為U2I-I2r=UIn-I2r,C正確;因?yàn)楦本€圈兩端的電壓為U/n,若電風(fēng)扇由于機(jī)械故障被卡住,則副線圈回路可視為純電阻電路,該回路的等效電阻為RrR+r,所以副線圈中的電流為U(R+r)nRr,通過原線圈的電流為U(R+r)n2Rr,D正確;故選BCD。 12.如圖所示,滑動變阻器的總阻值R0>R1≠0.當(dāng)滑動變阻器的觸頭位于它的中點(diǎn)時,電壓表的讀數(shù)為U,電流表的讀數(shù)為I,則滑動變阻器的觸頭繼續(xù)向上移動的過程中( ) A.電壓表的讀數(shù)總小于U B.電壓表的讀數(shù)先增大后減小 C.電流表的讀數(shù)總大于I D.電流表的讀數(shù)先增大后減小 【答案】 BC 【解析】 【分析】 由滑片的移動可知滑動變阻器接入電阻的變化,則由閉合電路歐姆定律可得出電路中總電流的變化,同時可得出內(nèi)阻及路端電壓的變化,則可得出電壓表示數(shù)的變化。 【詳解】 滑動變阻器的觸頭向上移動的過程中,因R0>R1≠0,先簡化電路,除去兩電表,相當(dāng)于兩個電阻并聯(lián)后與R2串聯(lián),滑動變阻器位于中點(diǎn)時,上、下兩并聯(lián)支路電阻不等,滑動觸頭移到兩支路電阻相等時,總電阻最大,總電流最小,不難看出電壓表的示度先增大后減小。 將整個過程分為兩階段:兩支路電阻相等前,總電流減小,并聯(lián)電路的電壓U并=E-I(R+r)增大,安培表支路電阻減小,安培表讀數(shù)增大; 兩支路電阻相等后,總電流增大,R0下部分電壓減小,電阻增大,電流減小,則安培表支路電阻減小,安培表讀數(shù)增大。故電流表的讀數(shù)總大于I.故BC正確。 故選:BC。 【點(diǎn)睛】 本題考查閉合電路歐姆定律的動態(tài)分析類題目,一般思路都是先分析局部電路的電阻變化,再分析整體中電流及電壓的變化,最后分析局部電路中的流及電壓的變化;在分析局部電路時要注意靈活應(yīng)用串并聯(lián)電路的性質(zhì)。 13.如圖,三個電阻R1、R2、R3的阻值均為R,電源的內(nèi)阻r- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
- 2.下載的文檔,不會出現(xiàn)我們的網(wǎng)址水印。
- 3、該文檔所得收入(下載+內(nèi)容+預(yù)覽)歸上傳者、原創(chuàng)作者;如果您是本文檔原作者,請點(diǎn)此認(rèn)領(lǐng)!既往收益都?xì)w您。
下載文檔到電腦,查找使用更方便
9.9 積分
下載 |
- 配套講稿:
如PPT文件的首頁顯示word圖標(biāo),表示該P(yáng)PT已包含配套word講稿。雙擊word圖標(biāo)可打開word文檔。
- 特殊限制:
部分文檔作品中含有的國旗、國徽等圖片,僅作為作品整體效果示例展示,禁止商用。設(shè)計(jì)者僅對作品中獨(dú)創(chuàng)性部分享有著作權(quán)。
- 關(guān) 鍵 詞:
- 2019年高考物理備考 優(yōu)生百日闖關(guān)系列 專題09 恒定電流含解析 2019 年高 物理 備考 優(yōu)生 百日 闖關(guān) 系列 專題 09 恒定 電流 解析
鏈接地址:http://www.820124.com/p-4602912.html